基于ANSYS的聚氨酯营形密封圈有限元分析.pdf

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1、2015年4月润滑与密封Apr．2015第40卷第4期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．4DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．004．019基于ANSYS的聚氨酯营形密封圈有限元分析李海宁李丹辛新(西安科技大学机械工程学院陕西西安710054)摘要：利用ANSYS有限元软件建立液压支架立柱上使用的聚氨酯蕾形密封圈有限元模型，仿真分析不同工况下液压支架立柱导向套的密封性能，探讨压缩率和介质工作压力对蕾形圈密封性能的影响。结果表明：聚氨酯蕾形圈VonMises最大应力出现在与导向套和活塞杆接触区域的中间

2、部分，该区域最先出现裂纹而引起损坏失效；提高压缩率能改善密封性能，但过大的压缩率容易导致蕾形圈内应力过大而出现裂纹；工作压力对密封圈VonMises应力的影响不大；工作介质压力增大聚氨酯蕾形圈接触压力也增大，且最大接触压力始终大于介质工作压力，能够保证液压支架立柱密封性能。关键词：聚氨酯；蕾形圈；接触压力；密封圈中图分类号：TB42文献标志码：A文章编号：0254—0150(2015)4—082—4FiniteElementAnalysisofPolyurethaneLei—ringBasedonANSYSLiHainingLiDanXinXin(Schoo

3、lofMechanicalEngineering，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’anShaanxi710054，China)Abstract：Finiteelementmodelofpolyurethanelei—ringsealusedinhydraulicsuppo~columnwasestablishedbyusingfiniteelementsoftwareofANSYS．Thesealingpropertyoftheguidesleeveofhydraulicsupportcolumnunderd

4、ifferentworkingconditionswassimulatedandanalyzed．Theinfluenceofthecompressionratioandmediumpressureonsealingpropertywasstudied．TheresultsshowthatthemaximumVonMisesstressofpolyurethanelei—ringisappearedinmiddlepotionbetweencontactareaoftheguidesleeveandpistonrod，andthecrackisfirstly

5、appearedinthisarea，whichre—suitsinthedamageofpolyurethanelei—ring．Theincreaseofcompressionratiocanimprovesealingproperty，butlargercompressionratioiseasilytocauselargerinnerstressoflei—ringandleadtothecrack．Theworkingpressurehaslessinflu-enceonVonMisesstressofthesea1．Asthepressureof

6、workingmediumincreased，thecontactpressureofleiringisalsoincreased，andthemaximumcontactpressureisalwayslargerthantheworkingpressureofmedium，SOthesealingproper-tyofhydraulicsupportcolumncanbeensured．Keywords：polyurethane；lei-ring；contactpressure；sealingring目前，虽然国家号召建设节约型绿色型社会，但采用有限元仿

7、真分析软件ANSYS建立其模型，分析在清洁能源得到广泛应用之前．煤炭仍然会是我国重压缩率和立柱工作压力对其密封性能的影响。要的基础能源，而作为综采工作面重要的支护设备，1模型的建立液压支架也会有进一步的发展空间。在井下，液压缸1．1有限元分析模型内乳化液的泄漏大大浪费了资源，降低了工作效率，蕾形密封圈又叫活塞杆密封圈，用于液压支架立同时也会带来安全性问题，因此，对液压支架密封元柱活塞杆与导向套之间的密封。在不考虑偏心载荷影件密封性能的研究就显得很重要，并对液压支架向着响的前提下，蕾形密封圈的结构、约束和载荷都是关高支护强度、高工作压力方向的发展起到促进作用。

8、于活塞杆中心轴对称的，因此。3D问题即可简化成本文作